2022年 第44卷 第12期
2022, 44(12): 1-8.
doi: 10.12284/hyxb2022167
摘要:
由于折射作用，在波浪近岸传播过程中会出现一种特殊的、沿着岸线传播的波浪，这种波浪被称为边缘波。边缘波平行于岸线传播，其振幅在岸线处最大，在远离岸线的方向，其振幅呈指数型减小，它们的能量基本被限制在离海岸一波长的距离之内，因此边缘波对近岸地区工程、地貌等有着重要影响。本文对边缘波的研究历史、研究进展进行了阐述，主要介绍了以下几个方面：（1）基于不同控制方程、不同地形上的边缘波理论；（2）实际观测到的边缘波特性；（3）物理模型试验中边缘波的造波方式以及观测到的边缘波特性；（4）数值模拟方法在边缘波研究中的应用。最后，展望了边缘波在未来的研究趋势。
由于折射作用，在波浪近岸传播过程中会出现一种特殊的、沿着岸线传播的波浪，这种波浪被称为边缘波。边缘波平行于岸线传播，其振幅在岸线处最大，在远离岸线的方向，其振幅呈指数型减小，它们的能量基本被限制在离海岸一波长的距离之内，因此边缘波对近岸地区工程、地貌等有着重要影响。本文对边缘波的研究历史、研究进展进行了阐述，主要介绍了以下几个方面：（1）基于不同控制方程、不同地形上的边缘波理论；（2）实际观测到的边缘波特性；（3）物理模型试验中边缘波的造波方式以及观测到的边缘波特性；（4）数值模拟方法在边缘波研究中的应用。最后，展望了边缘波在未来的研究趋势。
2022, 44(12): 9-18.
doi: 10.12284/hyxb2022165
摘要:
河口环流结构关系到物质输运、泥沙沉积和地貌变化等物理过程。根据2019年磨刀门河口原型观测平台洪枯季连续观测分层潮流资料，统计洪枯季、大小潮河口东、西汊的涨落潮流及历时变化特征，利用理论方法解析河口东西汊平面环流和重力环流结构，进一步引入混合参数研究河口纵向环流中的潮汐应变环流。研究发现枯季东、西汊在转潮时刻存在东涨西落的平面环流结构，洪季平面环流特征较不明显；枯季重力环流强度整体略大于洪季，西汊重力环流强于东汊，表层向海环流流速可达0.2～0.25 m/s，而底层向陆环流流速相对较小。洪季大潮期由潮不对称性驱动的潮汐应变环流相对较大，进而增强了纵向环流的强度。河口垂向余流结构同样表现洪枯季、大小潮的变化规律。洪季余流整体较大，西汊在小潮期表层余流流速超过0.6 m/s，而东汊余流则明显呈现表层向海、底层向陆的分布特征，枯季余流整体较小，表明其对物质输运和河口地形塑造作用较弱。
河口环流结构关系到物质输运、泥沙沉积和地貌变化等物理过程。根据2019年磨刀门河口原型观测平台洪枯季连续观测分层潮流资料，统计洪枯季、大小潮河口东、西汊的涨落潮流及历时变化特征，利用理论方法解析河口东西汊平面环流和重力环流结构，进一步引入混合参数研究河口纵向环流中的潮汐应变环流。研究发现枯季东、西汊在转潮时刻存在东涨西落的平面环流结构，洪季平面环流特征较不明显；枯季重力环流强度整体略大于洪季，西汊重力环流强于东汊，表层向海环流流速可达0.2～0.25 m/s，而底层向陆环流流速相对较小。洪季大潮期由潮不对称性驱动的潮汐应变环流相对较大，进而增强了纵向环流的强度。河口垂向余流结构同样表现洪枯季、大小潮的变化规律。洪季余流整体较大，西汊在小潮期表层余流流速超过0.6 m/s，而东汊余流则明显呈现表层向海、底层向陆的分布特征，枯季余流整体较小，表明其对物质输运和河口地形塑造作用较弱。
2022, 44(12): 19-30.
doi: 10.12284/hyxb2022159
摘要:
本研究利用渤海、黄海、东海及周边区域21个GPS站的调和常数资料，对5个全球垂向位移负荷潮模式（FES2014、EOT11a、GOT4.10c、GOT4.8和NAO.99b）在渤海、黄海、东海及周边区域的准确度进行了评估。结果表明，在渤海、黄海、东海及周边区域，对于M2分潮，FES2014和EOT11a模式结果准确度相对较高；对于S2分潮，NAO.99b和EOT11a模式结果准确度相对较高；对于K1分潮，EOT11a和FES2014模式结果准确度相对较高；对于O1分潮，EOT11a和GOT4.8模式结果准确度相对较高；对于N2分潮，EOT11a和FES2014模式结果准确度相对较高；对于K2分潮，NAO.99b和FES2014模式结果准确度相对较高；对于P1分潮，EOT11a和GOT4.8模式结果准确度相对较高；对于Q1分潮，FES2014和EOT11a模式结果准确度相对较高。除此之外，本文还简单分析了渤海、黄海、东海及周边区域8个主要分潮的垂向位移负荷潮分布特征。
本研究利用渤海、黄海、东海及周边区域21个GPS站的调和常数资料，对5个全球垂向位移负荷潮模式（FES2014、EOT11a、GOT4.10c、GOT4.8和NAO.99b）在渤海、黄海、东海及周边区域的准确度进行了评估。结果表明，在渤海、黄海、东海及周边区域，对于M2分潮，FES2014和EOT11a模式结果准确度相对较高；对于S2分潮，NAO.99b和EOT11a模式结果准确度相对较高；对于K1分潮，EOT11a和FES2014模式结果准确度相对较高；对于O1分潮，EOT11a和GOT4.8模式结果准确度相对较高；对于N2分潮，EOT11a和FES2014模式结果准确度相对较高；对于K2分潮，NAO.99b和FES2014模式结果准确度相对较高；对于P1分潮，EOT11a和GOT4.8模式结果准确度相对较高；对于Q1分潮，FES2014和EOT11a模式结果准确度相对较高。除此之外，本文还简单分析了渤海、黄海、东海及周边区域8个主要分潮的垂向位移负荷潮分布特征。
2022, 44(12): 31-41.
doi: 10.12284/hyxb2022157
摘要:
河口回水区长度的时空演变对防洪、供水、航运等水资源高效开发利用具有重要指导意义。本文在经典河流回水理论的基础上考虑潮汐动力的影响，聚焦潮汐动力引起的回水效应问题，基于一维水动力解析模型，重新定义河口回水区上游界限（回水界），并以长江河口为例，探讨河口回水动力演变过程及其影响机制。结果表明：回水界距天生港的距离（即回水区长度）与上游流量、外海边界振幅分别具有显著的负相关和正相关关系，且基本为线性关系；回水界对径潮动力的响应比潮区界更为敏感，能有效表征河口感潮河段径潮动力格局演变；长江河口回水界位置具有明显的季节性差异，其春季和秋季回水界位于芜湖附近（春季和秋季分别距天生港419 km和367 km），冬季回水界位于感潮河段以上区域，夏季潮汐动力引起的回水效应基本可忽略；长江河口潮流因子和径潮相互作用因子控制的余水位梯度的季节性变化，是长江河口回水界位置变动的主导因素。
河口回水区长度的时空演变对防洪、供水、航运等水资源高效开发利用具有重要指导意义。本文在经典河流回水理论的基础上考虑潮汐动力的影响，聚焦潮汐动力引起的回水效应问题，基于一维水动力解析模型，重新定义河口回水区上游界限（回水界），并以长江河口为例，探讨河口回水动力演变过程及其影响机制。结果表明：回水界距天生港的距离（即回水区长度）与上游流量、外海边界振幅分别具有显著的负相关和正相关关系，且基本为线性关系；回水界对径潮动力的响应比潮区界更为敏感，能有效表征河口感潮河段径潮动力格局演变；长江河口回水界位置具有明显的季节性差异，其春季和秋季回水界位于芜湖附近（春季和秋季分别距天生港419 km和367 km），冬季回水界位于感潮河段以上区域，夏季潮汐动力引起的回水效应基本可忽略；长江河口潮流因子和径潮相互作用因子控制的余水位梯度的季节性变化，是长江河口回水界位置变动的主导因素。
2022, 44(12): 42-54.
doi: 10.12284/hyxb2022163
摘要:
本文利用1951−2021年哈德莱中心提供的海冰和海温最新资料以及美国国家海洋和大气管理局气候预报中心提供的NCEP/NCAR再分析资料，分析探讨了北极海冰70余年的长期变化特征，进而研究了其快速减少与热带海温场异常变化之间的联系，揭示了在全球热带海洋海温场变化与北极海冰之间存在密切联系的事实。结果表明，北极海冰异常变化最显著区域出现在格陵兰海、卡拉海和巴伦支海。热带不同海区对北极海冰的影响存在明显时滞时间和强度差异，热带大西洋的影响相比偏早，印度洋次之，太平洋偏晚。热带大西洋、印度洋和中东太平洋海温异常影响北极海冰的最佳时间分别是后者滞后26个月、30个月和34个月，全球热带海洋影响北极海冰的时滞时间为33个月。印度洋SST对北极海冰的影响程度最强，其次是太平洋，最弱是大西洋。全球热带海洋对北极海冰的影响过程中，热带东太平洋和印度洋起主导作用。当全球热带海洋SST出现正（负）距平时，北极海冰会出现偏少（多）的趋势，而AO、PNA、NAO对北极海冰变化起重要作用，是热带海洋与北极海冰相系数的重要“纽带”。而AO、PNA和NAO不仅受热带海洋SST的影响，同时也受太平洋年代际振荡PDO和大西洋多年代际AMO的影响，这一研究为未来北极海冰快速减少和全球气候变暖机理的深入研究提供理论支撑。
本文利用1951−2021年哈德莱中心提供的海冰和海温最新资料以及美国国家海洋和大气管理局气候预报中心提供的NCEP/NCAR再分析资料，分析探讨了北极海冰70余年的长期变化特征，进而研究了其快速减少与热带海温场异常变化之间的联系，揭示了在全球热带海洋海温场变化与北极海冰之间存在密切联系的事实。结果表明，北极海冰异常变化最显著区域出现在格陵兰海、卡拉海和巴伦支海。热带不同海区对北极海冰的影响存在明显时滞时间和强度差异，热带大西洋的影响相比偏早，印度洋次之，太平洋偏晚。热带大西洋、印度洋和中东太平洋海温异常影响北极海冰的最佳时间分别是后者滞后26个月、30个月和34个月，全球热带海洋影响北极海冰的时滞时间为33个月。印度洋SST对北极海冰的影响程度最强，其次是太平洋，最弱是大西洋。全球热带海洋对北极海冰的影响过程中，热带东太平洋和印度洋起主导作用。当全球热带海洋SST出现正（负）距平时，北极海冰会出现偏少（多）的趋势，而AO、PNA、NAO对北极海冰变化起重要作用，是热带海洋与北极海冰相系数的重要“纽带”。而AO、PNA和NAO不仅受热带海洋SST的影响，同时也受太平洋年代际振荡PDO和大西洋多年代际AMO的影响，这一研究为未来北极海冰快速减少和全球气候变暖机理的深入研究提供理论支撑。
2022, 44(12): 55-69.
doi: 10.12284/hyxb2022153
摘要:
本文利用OFES模式0.1°×0.1°高分辨率温盐、流速和海面高度（SSH）数据，分析eSQG方法在南海垂向流速诊断中的适用性和南海垂向流速的时空变化特征。结果表明，基于SSH和eSQG的诊断垂向流速ωeSQG与OFES模拟“真值”垂向流速ωOFES整体量级基本相当，为O（10−5 m/s），空间上呈现北强南弱。深海盆（水深大于1 000 m）ωeSQG与ωOFES的水平空间分布的相关系数rs在次表层150 m左右达到最大，高于南海全海域的空间相关系数，表明eSQG在远离边界的深水区更有效。季节上，ωeSQG总体夏强冬弱，与ωOFES的相关系数rs冬季大、夏季小，表明eSQG更适用于冬季南海垂向流速的诊断。eSQG诊断垂向流速在台湾西南部和越南以东适用性更高，与ωOFES的时间相关系数rt超过0.6；海盆南部和西北部陆架区诊断效果较差，时间相关系数rt多小于0.2。同一区域ωeSQG和ωOFES空间相关系数存在18～55 d的周期变化。分析显示，海面高度与海面密度同相位分布时，ωeSQG与“真值”ωOFES更接近。时间分辨率对eSQG诊断效果几乎无影响，空间分辨率降低到0.25°时rs整体增大，说明eSQG在中尺度诊断效果更好。
本文利用OFES模式0.1°×0.1°高分辨率温盐、流速和海面高度（SSH）数据，分析eSQG方法在南海垂向流速诊断中的适用性和南海垂向流速的时空变化特征。结果表明，基于SSH和eSQG的诊断垂向流速ωeSQG与OFES模拟“真值”垂向流速ωOFES整体量级基本相当，为O（10−5 m/s），空间上呈现北强南弱。深海盆（水深大于1 000 m）ωeSQG与ωOFES的水平空间分布的相关系数rs在次表层150 m左右达到最大，高于南海全海域的空间相关系数，表明eSQG在远离边界的深水区更有效。季节上，ωeSQG总体夏强冬弱，与ωOFES的相关系数rs冬季大、夏季小，表明eSQG更适用于冬季南海垂向流速的诊断。eSQG诊断垂向流速在台湾西南部和越南以东适用性更高，与ωOFES的时间相关系数rt超过0.6；海盆南部和西北部陆架区诊断效果较差，时间相关系数rt多小于0.2。同一区域ωeSQG和ωOFES空间相关系数存在18～55 d的周期变化。分析显示，海面高度与海面密度同相位分布时，ωeSQG与“真值”ωOFES更接近。时间分辨率对eSQG诊断效果几乎无影响，空间分辨率降低到0.25°时rs整体增大，说明eSQG在中尺度诊断效果更好。
2022, 44(12): 70-83.
doi: 10.12284/hyxb2022141
摘要:
海冰厚度是监测与研究渤海海冰的重要参数。为了获取更加可靠的渤海海冰厚度数据，本研究基于MODIS数据对海冰厚度反演中的冰水分离环节和冰厚计算方法都进行了改进。对于冰水分离环节，本文在Canny边缘检测算子提取海冰基础上，加入了二值化处理、阈值判别等步骤，实现了较高精度的渤海海冰范围自动化提取。通过试验确定了海冰厚度与反照率指数关系模型中的参数，包括海冰衰减系数和海水反照率参数，使其更加符合渤海海区的物理特征。将改进后算法的海冰厚度反演结果与渤海海上石油平台实测数据进行比较，并分析了误差来源。结果表明，经过对算法的改进，海冰厚度与反照率指数关系模型的反演结果与实测数据之间的平均绝对误差由7.05 cm缩小到2.74 cm，相关系数由0.434提高到0.485。
海冰厚度是监测与研究渤海海冰的重要参数。为了获取更加可靠的渤海海冰厚度数据，本研究基于MODIS数据对海冰厚度反演中的冰水分离环节和冰厚计算方法都进行了改进。对于冰水分离环节，本文在Canny边缘检测算子提取海冰基础上，加入了二值化处理、阈值判别等步骤，实现了较高精度的渤海海冰范围自动化提取。通过试验确定了海冰厚度与反照率指数关系模型中的参数，包括海冰衰减系数和海水反照率参数，使其更加符合渤海海区的物理特征。将改进后算法的海冰厚度反演结果与渤海海上石油平台实测数据进行比较，并分析了误差来源。结果表明，经过对算法的改进，海冰厚度与反照率指数关系模型的反演结果与实测数据之间的平均绝对误差由7.05 cm缩小到2.74 cm，相关系数由0.434提高到0.485。
2022, 44(12): 84-94.
doi: 10.12284/hyxb2022149
摘要:
海洋声速剖面严重影响着水下声传播特性，近实时地获取声速剖面对水下声通信、水下定位、鱼群探测等都有重要意义。单经验正交函数回归（single Empirical Orthogonal Function regression，sEOF-r）方法通过建立声速剖面的经验正交系数与海面遥感数据之间的线性回归关系来反演声速剖面。但是，海洋是一个复杂的动力系统，声速与海面遥感数据并不是简单的线性关系，因此，本文基于Argo历史网格数据，通过自组织映射（Self-Organizing Map，SOM）生成海平面高度异常（Sea Level Anomaly，SLA）、海表面温度（Sea Surface Temperature，SST）等海表遥感数据以及表层声速仪测量的表层声速与声速剖面异常之间的非线性映射；然后利用近实时的海表遥感数据和表层声速反演三维海洋声速场。声速剖面反演的结果表明，在多源信息融合的优势下，本文方法的反演性能最稳定且精度最高，声速剖面的平均反演精度比经典sEOF-r方法提高约2 m/s，比未考虑表层声速的经典SOM方法提高约1 m/s。
海洋声速剖面严重影响着水下声传播特性，近实时地获取声速剖面对水下声通信、水下定位、鱼群探测等都有重要意义。单经验正交函数回归（single Empirical Orthogonal Function regression，sEOF-r）方法通过建立声速剖面的经验正交系数与海面遥感数据之间的线性回归关系来反演声速剖面。但是，海洋是一个复杂的动力系统，声速与海面遥感数据并不是简单的线性关系，因此，本文基于Argo历史网格数据，通过自组织映射（Self-Organizing Map，SOM）生成海平面高度异常（Sea Level Anomaly，SLA）、海表面温度（Sea Surface Temperature，SST）等海表遥感数据以及表层声速仪测量的表层声速与声速剖面异常之间的非线性映射；然后利用近实时的海表遥感数据和表层声速反演三维海洋声速场。声速剖面反演的结果表明，在多源信息融合的优势下，本文方法的反演性能最稳定且精度最高，声速剖面的平均反演精度比经典sEOF-r方法提高约2 m/s，比未考虑表层声速的经典SOM方法提高约1 m/s。
2022, 44(12): 95-108.
doi: 10.12284/hyxb2022143
摘要:
南昆嵩地区是万安盆地西部负向构造单元，其中部N–S向断裂贯穿南北，独特的构造特征使其成为研究万安盆地西部构造演化与区域断裂走滑活动的窗口。将研究区沉积地层划分为3套构造层，通过回剥法绘制南昆嵩地区构造–沉积充填剖面，并计算南昆嵩地区构造沉降量以及构造沉降速率，论述南昆嵩地区构造演化史与沉降过程以及控制因素。研究结果表明：下部构造层和中部构造层中断裂组合样式主要为卷心型断层、“Y”型断层、阶梯状断层和高角度花状构造等，断裂延伸方向大致可分为：N–S向、W–E向和NE–SW向3种；上部构造层断裂不发育，为稳定沉积；在区域走滑断裂以及南海扩张运动的控制下，南昆嵩地区始新世以来构造演化经历4个阶段：初始裂谷期、伸展断拗期、走滑改造期和热沉降期，新生代地层构造性质也表现为以伸展与走滑作用为主–走滑断裂控制–热沉降的三段式转变。
南昆嵩地区是万安盆地西部负向构造单元，其中部N–S向断裂贯穿南北，独特的构造特征使其成为研究万安盆地西部构造演化与区域断裂走滑活动的窗口。将研究区沉积地层划分为3套构造层，通过回剥法绘制南昆嵩地区构造–沉积充填剖面，并计算南昆嵩地区构造沉降量以及构造沉降速率，论述南昆嵩地区构造演化史与沉降过程以及控制因素。研究结果表明：下部构造层和中部构造层中断裂组合样式主要为卷心型断层、“Y”型断层、阶梯状断层和高角度花状构造等，断裂延伸方向大致可分为：N–S向、W–E向和NE–SW向3种；上部构造层断裂不发育，为稳定沉积；在区域走滑断裂以及南海扩张运动的控制下，南昆嵩地区始新世以来构造演化经历4个阶段：初始裂谷期、伸展断拗期、走滑改造期和热沉降期，新生代地层构造性质也表现为以伸展与走滑作用为主–走滑断裂控制–热沉降的三段式转变。
2022, 44(12): 109-115.
doi: 10.12284/hyxb2022151
摘要:
利用三门湾海岸带最近施工完成的水文地质孔、工程地质孔和地下水碳（14C）测年以及前人的分析研究资料，对三门湾海岸带第四系分布、第四系承压含水层富水性和咸淡水资源分布、承压水年龄和可更新能力进行了深入研究。三门湾海岸带蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层（组）富水性较好，绝大部分地区为淡水；宁海县长街镇区域承压水淡水资源总体呈“人”字型分布，北部的大湖−车岙港区域淡水主要分布在第一承压含水层（组）中，在大湖−下洋涂区域淡水主要分布在第二承压含水层（组）中。三门湾海岸带第四系承压水年龄普遍较老。蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层地下水年龄为21 642～22 012 cal a BP，未受到后期海侵作用影响；长街下洋涂滩涂围垦区第二承压含水层地下水的年龄为35 052～45 439 cal a BP，部分地段受到后期海侵影响。在目前未开采利用条件下，承压水补给条件差、水资源更新性差。对于拟作为应急供水水源地靶区，应加强地下水资源管理。
利用三门湾海岸带最近施工完成的水文地质孔、工程地质孔和地下水碳（14C）测年以及前人的分析研究资料，对三门湾海岸带第四系分布、第四系承压含水层富水性和咸淡水资源分布、承压水年龄和可更新能力进行了深入研究。三门湾海岸带蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层（组）富水性较好，绝大部分地区为淡水；宁海县长街镇区域承压水淡水资源总体呈“人”字型分布，北部的大湖−车岙港区域淡水主要分布在第一承压含水层（组）中，在大湖−下洋涂区域淡水主要分布在第二承压含水层（组）中。三门湾海岸带第四系承压水年龄普遍较老。蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层地下水年龄为21 642～22 012 cal a BP，未受到后期海侵作用影响；长街下洋涂滩涂围垦区第二承压含水层地下水的年龄为35 052～45 439 cal a BP，部分地段受到后期海侵影响。在目前未开采利用条件下，承压水补给条件差、水资源更新性差。对于拟作为应急供水水源地靶区，应加强地下水资源管理。
2022, 44(12): 148-160.
doi: 10.12284/hyxb2022147
摘要:
海岸盐沼前缘作为盐沼和光滩间的过渡带，在垂向剖面上呈现光滑、过渡、陡坎3种地貌类型，在平面岸线上也展现出不同的曲直特征。受到自然过程和人类活动的影响，盐沼前缘这一高度动态的生物地貌系统变化迅速，而高分辨率观测数据的缺乏使得这种变化难以得到充分认识。无人机SfM（Structure from Motion）摄影测量具有高分辨率、非侵入、可重复和低成本的优点，为解决上述问题提供可能。我们在江苏省盐城市大丰区海岸盐沼开展两次无人机调查，获取厘米级分辨率正射影像和地形数据。在高精度数据支持下，成功确定盐沼前缘位置，划分前缘类型，并定量刻画地形变化。研究发现：光滑和陡坎前缘占优势，形态稳定；光滑前缘平面轮廓复杂，后退速率小，过渡和陡坎前缘轮廓平直，后退明显；过渡前缘地形变化剧烈，向陡坎前缘转变。这项工作证明无人机SfM摄影测量适用于高效精准量化盐沼前缘形态，为认识盐沼前缘形态演化过程提供新视角。
海岸盐沼前缘作为盐沼和光滩间的过渡带，在垂向剖面上呈现光滑、过渡、陡坎3种地貌类型，在平面岸线上也展现出不同的曲直特征。受到自然过程和人类活动的影响，盐沼前缘这一高度动态的生物地貌系统变化迅速，而高分辨率观测数据的缺乏使得这种变化难以得到充分认识。无人机SfM（Structure from Motion）摄影测量具有高分辨率、非侵入、可重复和低成本的优点，为解决上述问题提供可能。我们在江苏省盐城市大丰区海岸盐沼开展两次无人机调查，获取厘米级分辨率正射影像和地形数据。在高精度数据支持下，成功确定盐沼前缘位置，划分前缘类型，并定量刻画地形变化。研究发现：光滑和陡坎前缘占优势，形态稳定；光滑前缘平面轮廓复杂，后退速率小，过渡和陡坎前缘轮廓平直，后退明显；过渡前缘地形变化剧烈，向陡坎前缘转变。这项工作证明无人机SfM摄影测量适用于高效精准量化盐沼前缘形态，为认识盐沼前缘形态演化过程提供新视角。
2022, 44(12): 116-125.
doi: 10.12284/hyxb2022155
摘要:
如何研究台风等极端天气事件影响下的湿地系统响应过程，进而提出有效的生态完整性维护和管理方案，对关键区域的湿地管理及生态安全维护具有重要意义。本文于2021年9月“灿都”台风期间在南汇东滩南岸设置水动力观测点，采集表层沉积物、测量滩面高程并用无人机获得植被影像，运用ArcGIS空间分析，探讨了台风过程影响下的南汇东滩水动力、滩面沉积变化与植被分布面积响应。结果表明：台风中，观测点近底层平均流速为0.23 m/s，植被边缘平均有效波高和波能是台风前后的1.54倍和2.14倍，近底层1 m的滩面出现“高悬沙浓度层”（>10 g/L）且存在时长为8.13 h。台风后高程低于4 m的稀疏海三棱藨草和互花米草滩面侵蚀0～4.8 cm，高程高于4 m的茂盛互花米草和芦苇滩面淤积0～14.7 cm；研究区植被分布面积共减少1 827.67 m2，减少量占台风前植被总量的1.63%，其中侵蚀滩面植被分布面积减少31.9%，淤积滩面减少68.1%。对台风过程影响后的湿地管理，可以总结为：（1）湿地在台风过程后滩面基本表现为明显的侵蚀、淤积区域共存的特征；（2）对高程低于4 m的侵蚀滩面，建议确定植被适宜生长的高程，结合台风过程冲淤变化通过“微生物膜”和植被斑块移植的方法消浪、固滩和促淤，加速湿地在台风过程影响后的修复。
如何研究台风等极端天气事件影响下的湿地系统响应过程，进而提出有效的生态完整性维护和管理方案，对关键区域的湿地管理及生态安全维护具有重要意义。本文于2021年9月“灿都”台风期间在南汇东滩南岸设置水动力观测点，采集表层沉积物、测量滩面高程并用无人机获得植被影像，运用ArcGIS空间分析，探讨了台风过程影响下的南汇东滩水动力、滩面沉积变化与植被分布面积响应。结果表明：台风中，观测点近底层平均流速为0.23 m/s，植被边缘平均有效波高和波能是台风前后的1.54倍和2.14倍，近底层1 m的滩面出现“高悬沙浓度层”（>10 g/L）且存在时长为8.13 h。台风后高程低于4 m的稀疏海三棱藨草和互花米草滩面侵蚀0～4.8 cm，高程高于4 m的茂盛互花米草和芦苇滩面淤积0～14.7 cm；研究区植被分布面积共减少1 827.67 m2，减少量占台风前植被总量的1.63%，其中侵蚀滩面植被分布面积减少31.9%，淤积滩面减少68.1%。对台风过程影响后的湿地管理，可以总结为：（1）湿地在台风过程后滩面基本表现为明显的侵蚀、淤积区域共存的特征；（2）对高程低于4 m的侵蚀滩面，建议确定植被适宜生长的高程，结合台风过程冲淤变化通过“微生物膜”和植被斑块移植的方法消浪、固滩和促淤，加速湿地在台风过程影响后的修复。
2022, 44(12): 126-135.
doi: 10.12284/hyxb2022145
摘要:
海底地形对开展海洋科学调查和研究十分重要。以多波束为主的回声测深技术测量成本高且效率低，几十年来仅实现了全球约20%的海床测绘。对于空白区（特别是深海区域），可以借助重力异常和重力垂直梯度异常进行回归分析反演得到，但该方法得到的比例因子鲁棒性不强。为了解决这一问题，同时考虑到两种重力数据在表征海底地形长短波长的不同优势，本文结合滑动窗口赋权和稳健回归分析来反演海底地形。在太平洋皇帝山海域（35°～45°N，165°～175°E）的实验结果表明：在船测检核点处，本文构建模型的标准差为61.02 m，相比于单一重力数据反演模型，精度分别提高了14.92%（重力异常）和2.08%（重力垂直梯度异常），能较好地反映皇帝海山链的地形走势。
海底地形对开展海洋科学调查和研究十分重要。以多波束为主的回声测深技术测量成本高且效率低，几十年来仅实现了全球约20%的海床测绘。对于空白区（特别是深海区域），可以借助重力异常和重力垂直梯度异常进行回归分析反演得到，但该方法得到的比例因子鲁棒性不强。为了解决这一问题，同时考虑到两种重力数据在表征海底地形长短波长的不同优势，本文结合滑动窗口赋权和稳健回归分析来反演海底地形。在太平洋皇帝山海域（35°～45°N，165°～175°E）的实验结果表明：在船测检核点处，本文构建模型的标准差为61.02 m，相比于单一重力数据反演模型，精度分别提高了14.92%（重力异常）和2.08%（重力垂直梯度异常），能较好地反映皇帝海山链的地形走势。
2022, 44(12): 136-147.
doi: 10.12284/hyxb2022161
摘要:
中高空间分辨率宽波段光学卫星已成为赤潮监测的主要数据源，但与水色卫星传感器不同，中高空间分辨率卫星传感器主要面向陆地应用，其波段数量少、宽度大，由此对赤潮探测带来的影响尚待研究。为此，本文基于不同优势种赤潮实测高光谱数据、时空同步的GF-1 WFV2、GF-1 WFV3传感器影像、Sentinel-2A MSI传感器影像及GF-6 WFV传感器影像，探究了波段设置、光谱响应函数、信噪比及空间分辨率对赤潮探测的影响，并分析了红边波段赤潮探测优势。结果表明：波段设置对赤潮探测影响大，特别是红光波段和红边波段的中心波长和波段宽度；波段设置相同的情况下，赤潮探测精度受光谱响应函数的影响大，受信噪比的影响较小；空间分辨率对赤潮探测的影响较大，空间分辨率的提升有助于提高赤潮探测的精度。红边波段赤潮探测实验表明，较之红光波段，基于红边波段的赤潮探测具有明显的优势，平均F1-Score提高了11%。本文的研究结果一方面可为赤潮中高空间分辨率卫星探测的数据选取提供理论依据，另一方面可为中高空间分辨率卫星传感器的设计提供参考。
中高空间分辨率宽波段光学卫星已成为赤潮监测的主要数据源，但与水色卫星传感器不同，中高空间分辨率卫星传感器主要面向陆地应用，其波段数量少、宽度大，由此对赤潮探测带来的影响尚待研究。为此，本文基于不同优势种赤潮实测高光谱数据、时空同步的GF-1 WFV2、GF-1 WFV3传感器影像、Sentinel-2A MSI传感器影像及GF-6 WFV传感器影像，探究了波段设置、光谱响应函数、信噪比及空间分辨率对赤潮探测的影响，并分析了红边波段赤潮探测优势。结果表明：波段设置对赤潮探测影响大，特别是红光波段和红边波段的中心波长和波段宽度；波段设置相同的情况下，赤潮探测精度受光谱响应函数的影响大，受信噪比的影响较小；空间分辨率对赤潮探测的影响较大，空间分辨率的提升有助于提高赤潮探测的精度。红边波段赤潮探测实验表明，较之红光波段，基于红边波段的赤潮探测具有明显的优势，平均F1-Score提高了11%。本文的研究结果一方面可为赤潮中高空间分辨率卫星探测的数据选取提供理论依据，另一方面可为中高空间分辨率卫星传感器的设计提供参考。
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